数字孪生网络 架构及技术要求

■制定 □修订

□IDT □MOD □NEQ

□FTP

33.040

中国移动通信集团有限公司、中国联合网络通信集团有限公司、中国电信集团有限公司、华为技术有限公司

中国信息通信研究院,中兴通讯股份有限公司,新华三技术有限公司,中国信息通信科技集团有限公司

随着5G、物联网和云计算等技术的不断发展，以及层出不穷的网络新业务的涌现，网络负载不断增加、规模不断扩大，网络将面临运维管理难度大、网络优化成本高及风险大，新技术部署难度大、网络灵活性差等诸多问题与挑战。 为了解决上述问题，本标准项目涉及的数字孪生网络将致力于构建一个具有物理网络实体及虚拟孪生体、且二者可进行实时交互映射的网络系统，能够助力网络实现低成本试错、智能化决策和高效率创新，增强物理网络所缺少的系统性仿真、优化、验证和控制能力。同时，数字孪生网络可通过能力开放和孪生体拷贝，按需帮助用户清晰感知网络状态、高效挖掘网络有价值信息、以更友好的沉浸交互界面探索网络创新应用。 目前数字孪生网络尚无统一架构设计以及标准化的模型、能力和接口。构建数字孪生网络系统面临规模大、兼容难、建模难、实时性高等主要问题和挑战，需要在网络数据采集、网络数据存储和服务、网络建模、可视化呈现技术、以及接口协议体系等关键技术上持续研究和突破。因此需要产业团结协作、共同推动在标准组织中推动数字孪生网络的概念、架构、关键技术等方面的标准化。

本项目将针对数字孪生网络架构及技术要求进行标准化制定，在WG3开展相关标准化工作，具体包括对数字孪生架构、数据采集、数据存储、数字孪生网络建模、交互式可视化、接口协议等技术要求的研究。具体内容如下： 1、 数字孪生网络架构；研究一种具有物理网络实体和虚拟孪生体，且两者可进行实时交互映射的数字孪生网络架构。 2、 面向数字孪生网络的数据采集技术要求；针对网络数据量巨大、动态更新快、采集实时性要求高、多源异构等特点，研究基于目标驱动的数据采集技术要求，实现轻量化且精准的高效数据采集。 3、 面向数字孪生网络的数据存储技术要求；针对网络数据规模巨大、种类众多等特点，研究相应的多元数据存储技术要求，以更好的服务于数字孪生网络。 4、 数字孪生网络建模技术要求；数字孪生网络建模技术涉及对物理网元、拓扑的建模及面向场景的功能需求建模。 5、 面向数字孪生网络的交互式可视化技术要求；研究网络可视化技术，高保真地呈现物理网络的数字化形态，直观地反映网络内部结构和运行状况；研究动态交互技术，使用户和网络系统之间形成互动，以便用户更好的实现意图下发。 6、 面向数字孪生网络的接口协议技术要求；针对构建大规模数字孪生网络的兼容性和扩展性需求，研究孪生南向接口、孪生北向接口及孪生内部接口等数字孪生网络协议接口技术。

• ITU-T：2019年10月，中国移动在SG13牵头完成“Requirements and Architecture of Digital Twin Network”项目立项，预计2021年底能够完成结项标准输出。 • IETF：2020年7月起，中国移动在IRTF 网络管理研究组提交并更新文稿“Concepts of Digital Twin Network”，旨在推进数字孪生网络的概念及参考架构，形成产业共识。 • CCSA TC10：2020年12月起，陆续成立《行业现场网数字孪生》相关项目，开展行业专网上数字孪生的需求、架构及物模型等研究。 • CCSA TC614：2021年12月，中国电信和中国移动联合成立《网络5.0基于数字孪生的网络运维管理需求》项目。 • IEEE：2021年7月，IEEE 2021 DTPI国际会议上，举办了业界首次“数字孪生网络”专题研讨会，与会专家在数字孪生网络的数据建模、网络优化、数据安全等领域进行了研究成果分享。 • 数字孪生网络（DTN）白皮书发布：2021年9月，中国国际信息通信展览会上，中国移动联合亚信、华为、中兴、清华、思特奇等伙伴共同发布数字孪生网络（DTN）白皮书，系统阐述了数字孪生网络（DTN）总体架构、关键技术和分级体系，描述了数字孪生网络的典型应用场景。